Cơ sở kỹ thuật hoạt động ở điện áp thấp: sự phối hợp giữa vật liệu tinh thể lỏng{0}}và mạch điều khiển.
Đặc tính đáp ứng điện trường của vật liệu tinh thể lỏng
Dưới tác động của điện trường đến sự thay đổi cách sắp xếp các phân tử tinh thể lỏng của màn hình LCD. TN chẳng hạn; khi không có điện áp, các phân tử tự sắp xếp theo hình xoắn ốc cho phép ánh sáng truyền qua tự do, nhưng khi có điện áp, chúng sẽ xếp song song với bất cứ thứ gì đang tạo ra điện trường ngăn chặn hoàn toàn ánh sáng. Quá trình này rất dễ bị ảnh hưởng bởi ngưỡng điện áp.
Ngưỡng điện áp hoặc Vth là lượng điện áp tới hạn tính bằng vôn sẽ bắt đầu làm lệch hướng các phân tử tinh thể lỏng và con số này thường có thể được tìm thấy ở khoảng 2 – 3 vôn.
Điện áp bão hòa (Vsat), mức điện áp cần thiết để đạt được độ lệch hoàn toàn của tinh thể lỏng, chủ yếu là khoảng 4 - 6 V.
Và màn hình LCD công cụ hiện đại, chúng có thể giảm Vth xuống dưới 1. 5V nếu bạn sử dụng đúng thứ như tối ưu hóa các công thức tinh thể lỏng đó (thêm fluoro- hoặc cyano-thứ gì đó? ), vẫn khá giỏi trong việc tạo ra những thứ sáng tối > 1000 : 1 nhưng nhanh tới 10 mili giây nên điều đó giống như lý do tại sao chúng ta muốn hoạt động với ít điện áp hơn.
Thiết kế điện áp thấp của mạch điều khiển.
Mạch điều khiển LCD truyền thống sẽ sử dụng nguồn điện đã được tăng thêm khoảng một bước và tăng điện áp lên khoảng 10 đến 20 vôn để cấp nguồn cho màn hình tinh thể lỏng của bạn, nhưng giờ đây bạn đã có loại công nghệ này trong màn hình LCD dụng cụ hiện đại hơn như thế này. Công nghệ mà chúng tôi đang xem xét có thể tự hoạt động tốt ở điện áp thấp.
Tích hợp IC điều khiển: chẳng hạn như SED1520,T6963c, v.v., các mạch bơm sạc tích hợp này, nó có thể tăng 3,3V thành điện áp cần thiết của tinh thể lỏng và có thể kết nối trực tiếp với cổng I / O của vi điều khiển, do đó giảm số lượng các bộ phận bên ngoài.
DVS: Tự động thay đổi điện áp lái xe tùy thuộc vào nội dung đang được hiển thị. Như việc giảm điện áp xuống 2,5V khi hiển thị một số văn bản và tăng trở lại 3,3V để hiển thị hình ảnh chuyển động, tiết kiệm cả điện năng sử dụng cũng như kết quả thu được.
Chế độ hiển thị năng lượng thấp: Nó có thể hỗ trợ chức năng làm mới một phần và chế độ ngủ. Ví dụ: đồng hồ thông minh chỉ có thể cập nhật phần hiển thị thời gian khi ở chế độ chờ, điều này giúp giảm mức sử dụng điện năng xuống dưới 0,1mW.
Các trường hợp ứng dụng trong ngành: Sử dụng LCD điện áp thấp phổ biến.
Dụng cụ công nghiệp: hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt.
Trong hóa dầu/luyện kim, v.v. các thiết bị hoạt động từ độ dốc -40 độ đến +85 độ. Một số loại công cụ HMI công nghiệp của một số thương hiệu sử dụng màn hình LCD được làm cứng nguội và chạy bằng công nghệ này.
Phim sưởi tích hợp: Phim sưởi ITO được tích hợp bên trong đế của màn hình LCD và kết hợp với nguồn đèn nền; Lượng năng lượng nhiệt sử dụng được quản lý tự động thông qua công cụ phát hiện nhiệt độ để mọi thứ sẽ hoạt động bình thường ở mức 3,3 Vôn trong điều kiện nhiệt độ thấp (âm 20 độ C).
Thiết kế mở rộng nguồn điện: Hỗ trợ đầu vào 9-36V, cung cấp điện áp 3,3V ổn định bằng cách chuyển đổi DC-DC, có thể thích ứng với các điện áp khác nhau tại nơi làm việc.
Đồng hồ thông minh: giải pháp hiển thị với thời lượng pin cực dài
Đồng hồ thông minh phải hoạt động trong thời gian dài (hơn 10 năm) và chúng cũng sử dụng nhiều điện năng hơn. Một mẫu đồng hồ đo điện một pha sử dụng loại màn hình LCD phản chiếu làm màn hình hiển thị hoạt động ở điện áp thấp sau đây.
thiết kế không có đèn nền: sử dụng ánh sáng xung quanh để phản chiếu trên màn hình của bạn nên không cần mô-đun đèn nền và nó sẽ hoạt động ở mức điện áp 2v trở xuống.
Công nghệ lái xe phân đoạn: Nội dung hiển thị được chia thành nhiều phần. Lái từng phần riêng lẻ để giảm việc sử dụng năng lượng không cần thiết. Dữ liệu đo được, có thể thấy từ hình trên, đồng hồ hiển thị mức tiêu thụ điện chỉ 0. 05 mW/ cm 2 ở điện áp 3,3V.
Thiết bị y tế: An toàn là trên hết Thiết kế điện áp thấp
Hoạt động ở điện áp thấp giúp giảm nguy cơ bị Điện giật trong Màn hình di động, máy đo đường huyết, v.v. Và giờ đây, đối với một thương hiệu màn hình cầm tay rất cụ thể, họ đã kết hợp loại thiết bị an toàn sau.
Nguồn điện cách ly: Cách ly giữa đầu vào và đầu ra bằng máy biến áp, đảm bảo điện áp ở bộ phận tiếp xúc với bệnh nhân dưới 6V.
Dự phòng pin Dul: được tích hợp 2 * 1,5V AA, nguồn 3,3V từ bộ tăng áp, vẫn hiển thị sau khi một pin hết.
Các vấn đề về độ tin cậy và giải pháp.
Dưới điện áp thấp, vấn đề về tính đồng nhất của màn hình.
Nếu volt dưới 2,5V thì màn hình LCD sẽ tạo ra phần tối hơn vì độ lệch không đủ. Giải pháp là:
Tối ưu hóa cấu trúc tấm dẫn ánh sáng: tấm dẫn ánh sáng lăng kính vi mô để cải thiện việc sử dụng ánh sáng ngược. Như trong một trường hợp khác, chẳng hạn như khi màn hình LCD của bảng điều khiển ô tô có thể tăng độ đồng đều độ sáng lên tới 92% chỉ bằng cách sử dụng một loại tấm dẫn ánh sáng khác ở dòng điện ba volt (3v).
Điều chỉnh độ tương phản động: Tự động điều chỉnh độ tương phản màn hình theo cường độ ánh sáng môi trường. Môi trường ánh sáng mạnh ( > 10000lux ) Độ tương phản tăng lên 1000:1, để bù cho sự giảm độ sáng do giảm điện áp thấp.
độ trễ phản hồi trong môi trường nhiệt độ thấp
Tinh thể lỏng có độ nhớt cao hơn khi trời lạnh và thời gian phản ứng của chúng cũng vậy. Màn hình LCD-bảng điều khiển ô tô cụ thể khắc phục sự cố này bằng các công nghệ sau:
ITO heating film: Transparent heating films on either side of the liquid crystal layer for keeping the temp. at >0 độ với phản ứng nhanh<15ms.
Thuật toán làm nóng trước: Khi khởi động, tinh thể lỏng của thiết bị được cấp điện áp cao 5V ban đầu, sau đó nhiệt độ tăng nhanh và sau đó chuyển sang 3. 3V tiêu chuẩn.
Suy giảm tuổi thọ điện áp thấp trong thời gian dài.
Vật liệu LCM có thể có chất điện phân ở điện áp thấp trong thời gian dài và màn hình bị hỏng. Màn hình LCD điều khiển công nghiệp tăng tuổi thọ của nó bằng cách làm như vậy:
Dạng sóng điều khiển AC: Sử dụng điều khiển sóng vuông đối xứng-để tránh bù DC, tốc độ điện phân giảm 90%.
Sửa đổi vật liệu: Thêm chất chống oxy hóa vào LC để chống ăn mòn điện cực. Theo kết quả thử nghiệm thực tế của chúng tôi, chúng tôi nhận thấy rằng màn hình LCD có thể hoạt động liên tục trên mức 50000 với điện áp 2,5V.
